KR101067169B1 - 연료탱크의 배플구조 - Google Patents

Abstract

연료탱크의 배플구조가 제공된다. 개시된 연료탱크의 배플구조는 속이 빈 배플의 외곽 모서리를 이루며, 탄성력 있는 재질로 이루어져 접힘과 펼쳐짐이 가능한 탄성 와이어, 및 상기 탄성 와이어 사이에 배치되어 상기 배플의 외부면을 형성하며, 연료탱크 내부에 저장되는 연료의 출렁거림을 방지하는 조절망을 포함하며, 상기 배플에 대해 작용하는 외력에 의해 상기 탄성 와이어가 접힌 상태로 변형되어 그 부피가 축소된 상기 배플이 상기 연료탱크의 내부에 삽입된 상태에서, 상기 탄성와이어의 변형상태를 유지하게 하는 고정틀을 해제하는 경우에 상기 탄성 와이어의 복원력에 의해 상기 배플이 상기 외력을 가하기 전의 형태로 복원됨에 의해서 상기 연료탱크 내에 안정된 상태로 안착될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

연료탱크의 배플구조{Baffle structure of fuel tank}

본 발명은 연료탱크의 배플구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프링 와이어를 이용하여 변형가능한 외관을 구성하고 외력에 의해 그 전체부피를 최소화한 상태에서 상기 외력을 제거하는 과정을 통해 원래의 형상으로 복원할 수 있음으로써 연료탱크 내에 편리하게 설치 가능할 수 있는 연료탱크의 배플구조에 관한 것이다.

최근에 들어 유가가 가파르게 오르고 있는 동시에 이산화탄소 규제에 따라 연비개선에 대한 관심이 높아지고 있다. 더불어 연비개선효과가 큰 하이브리드(Hybrid) 및 S&S System 등의 적용이 빈번해지고 있다. 상기 시스템들은 저속이나 아이들링(Idling, 무부하회전)시 가솔린이나 Diesel 엔진의 운동을 정지시키는 대신 차량에 장착되어 있는 전기 모터를 통하여 차량을 움직이게 한다. 상기에서 전기 모터를 구동하는 경우 내연기관의 작동은 멈추게 되는데, 내연기관의 운동이 정지되면서 차량은 전기모터로 작동되어 엔진 소음이 없이 정숙한 운행이 가능하게 된다. 한편, 이때 연료탱크 내부의 연료유동음이 운전자에게 인지되기 쉬워진다.

연료탱크 중 Steel tank와 같은 금속재질로 이루어진 탱크의 경우는 배플(Baffle)을 적용하여 소음저감 효과를 볼수 있으나, 플라스틱 탱크(plastic tank)의 경우는 배플의 적용이 용이하지 않다. Steel tank에서는 배플을 일정 크기로 나누어 내부에 용접을 통해 단단하게 고정시킬 수 있는 방안을 사용하고 있으나, 플라스틱 탱크에서는 재질상 직접 용접을 할 수 없으므로 탱크 내부에 배플 조각을 손 또는 도구로 고정한 상태에서 탱크 외부에서 핀 등을 통하여 고정하는 작업을 수행한다.

종래에 일반적으로 사용되어지는 Steel tank의 경우 용접성이나 안정성 등의 측면에서는 플라스틱 탱크보다 우수할 수 있지만, 중량이 비교적 커짐에 따라서 하중의 증가로 인하여 연비에 악영향을 끼치게 되는 단점이 있다. 그리고, 플라스틱 탱크에 적용되는 배플의 경우에도 조립을 위한 과정이 복잡함에 따라 생산과정에서 있어서 수율의 저하가 예상될 수 있다. 더불어, Steel tank와 plastic tank 모두 배플 조각이 탱크 내부에서 분리되거나 마운팅 부에서 탈리되는 현상이 발생하는 경우에 연료레벨 게이지의 부정확 또는 연료의 유동으로 인한 소음 문제 등이 발생할 수 있다.

이상과 같이, 연료탱크 내에 저장된 연료의 유동으로 인해 발생가능한 소음을 방지하기 위한 다양한 방안이 강구될 수 있지만, 대부분 효과 대비 가격이 높다는 한계가 있고 품질 문제의 소지도 안고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서, 외관을 형성하며 접이식으로 변형이 가능한 스프링 와이어 및 상기 스프링 와이어 사이에 배치되어 연료의 유동을 단속하는 연결망을 구비한 구조를 유지하고, 상기 스프링 와이어를 가압하여 부피를 최소화한 상태에서 연료탱크 내에 삽입한 후에 외력을 제거하는 과정을 통하여 편리하게 설치 가능할 수 있는 연료탱크의 배플구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 연료탱크의 배플구조는 속이 빈 배플의 외곽 모서리를 이루며, 탄성력 있는 재질로 이루어져 접힘과 펼쳐짐이 가능한 탄성 와이어, 및 상기 탄성 와이어 사이에 배치되어 상기 배플의 외부면을 형성하며, 연료탱크 내부에 저장되는 연료의 출렁거림을 방지하는 조절망을 포함하며, 상기 배플에 대해 작용하는 외력에 의해 상기 탄성 와이어가 접힌 상태로 변형되어 그 부피가 축소된 상기 배플이 상기 연료탱크의 내부에 삽입된 상태에서, 상기 탄성와이어의 변형상태를 유지하게 하는 고정틀을 해제하는 경우에 상기 탄성 와이어의 복원력에 의해 상기 배플이 상기 외력을 가하기 전의 형태로 복원됨에 의해서 상기 연료탱크 내에 안정된 상태로 안착될 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 배플은 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 탄성 와이어는 상기 배플에 대해 작용하는 외력에 의해 지그재그 식으로 겹쳐지는 접철식 구조로 이루어질 수 있고, 상기 고정틀은 상기 탄성와이어의 둘레를 감싸는 상태로 배치될 수 있다.

상기 배플에 대해 작용하는 외력에 의해 서로 밀착되는 두 쌍의 탄성 와이어는 상기 고정틀에 의해 고정상태를 유지하게 되며, 상기 두 쌍의 탄성 와이어는 상기 외력이 작용하는 상기 배플의 수직면 상에 세로로 배치되어 서로 마주보는 수평한 모서리일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 연료탱크의 배플구조는 기존에 연료탱크 상판에 용접되거나 연료탱크 내부에 고정을 위해 별도 지지대를 만들어 부착하던 배플과 달리 스프링 와이어를 사용하여 변형이 가능한 배플을 제안함으로써 간단히 설치가 가능하게 함으로써 별도의 연료탱크 형상변경이나 도구의 사용 없이 배플을 연료탱크 내부 특히, Fuel pump mounting 부에 조립이 가능하게 한다.

그리고, 본 발명은 연료탱크 내의 최외벽에 가장 근접한 위치까지 배플을 위치시킴으로서 소음저감효과를 극대화할 수 있게 한다. 더불어, 배플이 연료탱크 내 용접부에서 이탈되거나, Mounting 부에서 떨어져 생길 수 있는 Fuel level gauge, Fuel noise 등의 발생 가능한 여러 문제들을 방지한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크의 배플구조를 보이는 개념도, 및
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료탱크의 배플구조를 보이는 개념도이다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 연료탱크의 배플구조를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료탱크의 배플구조를 보이는 개념도, 및 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료탱크의 배플구조를 보이는 개념도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 배플의 일 실시예(10) 및 상기 배플(10)이 연료탱크(40)에 설치되는 과정을 설명한다.

배플(10)은 그 외곽 모서리를 이루는 탄성 와이어(12,14,16) 및 탄성 와이어(12,14,16) 사이에 배치되어 배플(10)의 외부면을 형성하는 조절망(20)을 구비한다. 배플(10)는 다양한 입체 형상으로 이루어지는 것이 가능할 수 있으나, 본 발명에서는 사용상의 편리성 및 제조 과정의 용이성을 기하기 위하여 직육면체 형상으로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.

상기 탄성 와이어(12,14,16)는 외력(52)이 가해지는 방향과 수평하게 배치되는 제1탄성 와이어(12), 외력(52)이 가해지는 수직면 상에 가로로 배치되는 제2탄성 와이어(14), 및 외력(52)이 가해지는 수직면 상에 세로로 배치되는 제3탄성 와이어(16)로 구성되며, 상기 각각의 탄성 와이어(12,14,16)는 서로 평행한 4개의 탄성 와이어로 구성되어진다. 탄성 와이어(12,14,16)는 탄성력 있는 재질로 이루어져 접힘과 펼쳐짐이 가능하다.

조절망(20)은 탄성 와이어(12,14,16) 사이에 배치되어 배플(10)의 외부면을 형성하며, 차량 연료탱크(40) 내부에 저장되는 연료의 출렁거림을 방지하는 기능을 한다. 조절망(20)은 연료에 침지되는 경우에도 그 물성상의 변화가 생기지 않도록 플라스틱 재질이나 내식성 있는 소재의 직물 등을 사용하는 것이 가능하다.

도 1(b) 내지 도 1(d)를 참조하면, 배플(10)에 대해 작용하는 외력(52)에 의해 제1탄성 와이어(12)가 접힌 상태로 변형되어 그 부피가 축소된 배플(10)이 연료탱크(40)의 내부에 개방구(42)를 통하여 삽입된 후, 배플(10)의 변형상태를 유지하게 하는 고정틀(30)을 해제하는 경우에 제1탄성 와이어(12)의 복원력에 의해 배플(10)가 상기 외력(52)을 가하기 전의 형태로 복원됨에 의해서 연료탱크(40) 내에 안정된 상태로 안착될 수 있는 환경을 조성한다.

여기에서, 제1탄성 와이어(12)가 외력(52)에 수직한 방향으로 배치되어 있으므로 상기 외력(52)이 작용하는 과정에서 압축력을 받게 되어 지그재그 형태로 접철되는 형상으로 변형이 일어나게 된다. 직육면체 형상의 배플(10) 상에서 서로 평행하게 배치되는 4개의 제1탄성 와이어(12)는 용이하게 접혀질 수 있도록 일정한 구간 별로 요철이 반복되는 형태로 선(先) 가공이 되어 있을 수 있다. 한편, 제2,3탄성 와이어(14,16)에도 일정 구간별로 요철이 형성되어짐으로써 외력이 어느 방향으로 작용하는지에 관계없이 배플(10)가 용이하게 수축이 가능하게 구성이 가능하다. 여기에서, 상기 배플(10)의 개방구(42)로의 원활한 삽입을 가능하게 하기 위해서는 제1탄성 와이어(12)를 포함한 탄성 와이어(12,14,16) 부재들이 충분히 축소되어져 개방구(42)로 인한 간섭을 받지 않아야 한다. 즉, 일 예로 접혀진 제1탄성 와이어(12)와 제3탄성 와이어(16)로 이루어진 삽입부분(고정틀로 고정되는 배플의 일면)을 통해 삽입하는 경우에 개방구(42)의 지름은 상기 삽입부분이 간섭없이 통과할 수 있도록 충분히 크게 형성되는 것이 바람직하다.

고정틀(30)은 배플(10)이 외력(52)에 의해 수축된 상태에서 변형된 상태를 유지하게 하는데, 도 2(b)에서 보듯이 서로 평행하게 배치되는 제3탄성 와이어(16)에 양 끝단이 걸리게 함으로써 수축된 배플(10)가 원상태로 복귀하는 것을 저지하는 기능을 한다. 상기에서는 평행한 2개의 제3탄성 와이어(16)를 고정하는 2개의 고정틀(30)을 묘사하고 있으나, 사각링 또는 원형링 등의 링 형상으로 형상화하여 한번에 체결 및 분리를 할 수 있는 단품 형태로도 구현될 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 배플 구조의 다른 실시예(10')에 대해 설명한다. 배플(10')은 변형되기 전에는 제1실시예(10)와 동일한 직육면체의 형상을 취할 수 있다. 배플(10')을 구성하는 탄성 와이어(12',14',16')도 제1실시예(10)와 유사하게 직진력(54)이 가해지는 방향과 수평하게 배치되는 제1탄성 와이어(12'), 직진력(54)이 가해지는 수직면 상에 가로로 배치되는 제2탄성 와이어(14'), 및 직진력(54)이 가해지는 수직면 상에 세로로 배치되는 제3탄성 와이어(16')로 구성된다.

배플(10')이 접혀지는 과정을 보면 다음과 같다. 도 2(a)에서 직진력(54)이 가해지는 과정중에 탄성 와이어(12',14',16')의 교차 지점(A,B)을 중심으로 회전력(56)이 가해진다. 도 2(b)를 보면 직진력(54)과 회전력(56)에 의해 교차 지점(A,B)이 각각 서로 밀착하게 되고, 밀착된 제3탄성 와이어(16')가 고정틀(30')에 의해 고정되는 과정을 통해 배플(10')이 수축된 상태로 유지된다. 직진력(54)과 회전력(56)은 제1실시예(10)에서의 외력(52)과 같은 개념으로 배플(10')의 수축을 위해 작용하는 힘으로 볼 수 있다. 한편, 배플(10')의 고정을 위해 보조틀(60)의 사용이 가능할 수 있다. 상기 보조틀(60)은 제1고정쇠(62) 및 상기 제1고정쇠(62)를 가로지르는 제2고정쇠(64)로 이루어질 수 있고, 수축된 배플(10')의 중앙부에 고정되어 제1,2탄성 와이어(12',14')가 옆으로 벌어지는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명인 배플구조는 기존에 연료탱크 상판에 용접되거나 연료탱크 내부에 고정을 위해 별도 지지대를 만들어 부착하던 배플과 달리 탄성 와이어를 사용하여 변형이 가능한 배플을 제안함으로써 간단히 설치가 가능하게 함으로써 별도의 연료탱크 형상변경이나 도구의 사용 없이 배플을 연료탱크 내부에 조립이 가능하게 한다. 또한, 탄성 와이어를 압축함에 의해 그 부피가 현저히 축소된 배플은 운송 및 보관 과정을 수행하는 경우에도 차지하는 공간이 크지 않으므로 이동성 및 작업성 측면에서 이점이 있게 된다.

또한, 본 발명에 의한 배플을 연료탱크에 설치하는 과정에서 용접 등의 조립과정이 생략되어지게 되므로 연료탱크 자체의 내구성이 향상되는 측면이 있고, 상기 배플에 의한 연료의 유동이 억제되므로 증발되는 연료량이 감소되는 효과도 가져오게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10 : 배플 12,12' : 제1탄성 와이어
14,14' : 제2탄성 와이어 16,16' : 제3탄성 와이어
20,20' : 조절망 30,30' : 고정틀
40 : 연료탱크 42 : 개방구
52 : 외력 54 : 직진력
56 : 회전력 60 : 보조틀
A,B : 탄성 와이어의 교차 지점

Claims (4)

1. 연료탱크의 배플 구조에 있어서,
   속이 빈 배플의 외곽 모서리를 이루며, 탄성력 있는 재질로 이루어져 접힘과 펼쳐짐이 가능한 탄성 와이어; 및
   상기 탄성 와이어 사이에 배치되어 상기 배플의 외부면을 형성하며, 상기 연료탱크 내부에 저장되는 연료의 출렁거림을 방지하는 조절망;
   을 포함하며,
   상기 배플에 대해 작용하는 외력에 의해 상기 탄성 와이어가 접힌 상태로 변형되어 그 부피가 축소된 상기 배플이 상기 연료탱크의 내부에 삽입된 상태에서, 상기 탄성와이어의 변형상태를 유지하게 하는 고정틀을 해제하는 경우에 상기 탄성 와이어의 복원력에 의해 상기 배플이 상기 외력을 가하기 전의 형태로 복원됨에 의해서 상기 연료탱크 내에 안정된 상태로 안착될 수 있는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 배플구조.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 배플은 직육면체 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 배플구조.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 탄성 와이어는 상기 배플에 대해 작용하는 외력에 의해 지그재그 식으로 겹쳐지는 접철식 구조로 이루어질 수 있고, 상기 고정틀은 상기 탄성와이어의 둘레를 감싸는 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 연료탱크의 배플구조.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 배플에 대해 작용하는 외력에 의해 서로 밀착되는 두 쌍의 탄성 와이어는 상기 고정틀에 의해 고정상태를 유지하게 되며, 상기 두 쌍의 탄성 와이어는 상기 외력이 작용하는 상기 배플의 수직면 상에 세로로 배치되어 서로 마주보는 수평한 모서리인 것을 특징으로 하는 연료탱크의 배플구조.

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